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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Endoskop zum medizinischen Gebrauch und insbesondere einen Biegungssteuermechanismus,
der in dem Endoskop eingebaut ist.
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Im allgemeinen besteht ein Endoskop
aus zwei Hauptteilen, von denen einer ein Steuerabschnitt und der
andere ein flexibler Einführabschnitt ist,
der mit dem Steuerabschnitt verbunden ist und in den Körperhohlraum
eingeführt
wird. Der Einführabschnitt
umfaßt
einen flexiblen weichen Abschnitt, der mit dem Steuerabschnitt verbunden
ist, einen verbiegungsfreien Biegeabschnitt, der mit dem weichen Abschnitt
an dessen Spitze verbunden ist, sowie einen harten vordersten distalen
Endabschnitt, der ein Objektivfenster (Linse) und andere beinhaltet
und mit der Spitze des Biegeabschnitts verbunden ist.
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Das Endoskop ist mit einem Biegungssteuermechanismus
zum Steuern des Biegens des Biegeabschnitts versehen. Dieser Biegungssteuermechanismus
beinhaltet einen Biegungssteuerhebel, eine Scheibe, deren Drehbewegung
von dem Steuerhebel gesteuert wird, sowie einen um die Scheibe gewundenen
Antriebsdraht. Dabei sind Hebel, Scheibe und Antriebsdraht im Inneren
des Steuerabschnitts des Endoskops vorgesehen. Der Antriebsdraht
ist mit den Biegedrähten über ein
Verbindungsteil verbunden und wirkt als Steuerdraht zur Steuerung
des Biegeabschnitts.
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Obige Scheibe beinhaltet zwei angrenzende, unabhängige Nuten,
die jeweils einen unabhängigen Antriebsdraht
aufwinden können
(wird im folgenden als "Antriebsdraht-Aufwindnut" bezeichnet). Werden diese
beiden Antriebsdrähte
um diese Antriebsdraht-Aufwindnuten gewunden, und zwar jeweils einer
in entgegengesetzter Rufwindrichtung zum anderen und wird dann die
Scheibe in eine Richtung gedreht, so wird einer der beiden sich
aus der Scheibe erstreckenden Antriebsdrähte aufgenommen oder aufgewunden,
während
der andere von der Scheibe abgegeben oder von dieser abgewunden
wird. Demgemäß werden
zwei Steuerdrähte,
die mit Antriebsdrähten
verbunden sind, derart gesteuert, daß sich einer vorwärtsbewegt
und der andere zurückzieht, wodurch
die Biegungssteuerung des Biegeabschnitts durchführbar wird.
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Um jedoch beim Endoskop die Beobachtungsmöglichkeiten
zu verbessern, insbesondere um den durch das Endoskop beobachtbaren
Bereich zu vergrößern, ist
es wünschenswert,
einen Biegungswinkel des Biegeabschnitts so groß wie möglich zu machen. Um obigem
gewünschten
Erfordernis beizukommen, ist es für den Antriebsdraht notwendig,
eine große
Drahtziehlänge
zu haben.
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Um die Drahtziehlänge größer zu gestalten, wird nach
dem Stand der Technik ein Endoskop vorgeschlagen, bei dem der Aufwinddurchmesser
der Scheibe, um die der Antriebsdraht gewunden wird, erhöht wird.
Wird jedoch der Aufwinddurchmesser der Scheibe groß gestaltet,
so wird das Drehmoment der Scheibe groß, was insofern eine Unannehmlichkeit
bewirkt, als der Biegungssteuerhebel eine große Kraft zu seiner Steuerung
erforderlich macht.
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Um das Drehmoment der Scheibe zu
reduzieren, gibt es andererseits ein Endoskop nach dem Stand der
Technik, bei welchem die Größe der Scheibe
durch Verkürzen
ihres Aufwinddurchmessers verkleinert wird. Im Falle einer derartig
kleinen Scheibe jedoch, bei der der Aufwinddurchmesser der Scheibe kürzer gestaltet
wird, muß der
Biegungssteuerhebel viel mehr gedreht werden, um den gleichen Biegungswinkel
zu erzielen, wie dieser erzielbar ist mit Hilfe der großen Scheibe.
Aufgrund dessen ist die Steuerbarkeit des Biegeabschnitts reduziert.
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Des weiteren gilt für eine Scheibe,
deren Aufwinddurchmesser kleiner gemacht wurde: Je mehr der Versuch
unternommen wird, die Antriebsdrahtziellänge groß zu gestalten, desto mehr überschüssiger Antriebsdraht
muß um
die Antriebsdraht-Aufwindnut, beispielsweise um zwei Umdrehungen
oder mehr, gewunden werden. Aufgrund dessen wird das Drehmoment
der Scheibe allmählich
größer entsprechend
der Aufwindzahl des Antriebsdrahts, wobei die Biegungssteuerung
bei gleichförmigem
Drehmoment unmöglich
wird. Da die überlappenden
Antriebsdrähte,
deren Überlappung
bewirkt wird durch doppeltes oder mehrfaches Aufwickeln der Antriebsdrähte, einander
stören,
beispielsweise, indem sie aneinander reiben, wird auf diese Weise
die Lebensdauer des Antriebsdrahts reduziert.
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Ziel der Erfindung ist es, einen
Biegungssteuermechanismus für
ein Endoskop nach dem Stand der Technik vorzusehen, der leicht steuerbar ist
und mit dessen Hilfe die Lebensdauer des um die Scheibe gewundenen
Antriebsdrahts verbessert wird und mit dessen Hilfe der Biegeabschnitt
mit geringerer Kraft gesteuert werden kann.
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Dieses Ziel wird durch einen Biegungssteuermechanismus
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht.
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Mit anderen Worten, zeichnet sich
der erfindungsgemäße Biegungssteuermechanismus
für ein Endoskop
aus durch: einen Biegeabschnitt, der in einem Einfuhrabschnitt des
Endoskops angeordnet ist; einen Biegedraht, der sich aus dem Biegeabschnitt erstreckt,
um den Biegeabschnitt zu steuern; eine Scheibe, die mit einem Biegungssteuerhebel über den
Schaftabschnitt der Scheibe verbunden ist, wobei die Biegungssteuerhebel
in dem Steuerabschnitt des Endoskops vorgesehen ist; eine Antriebsdraht-Aufwindnut,
die spiralförmig
auf der äußeren Umfangsfläche der
Scheibe, wie auch in Umfangsrichtung der Scheibe, ausgebildet ist;
einen Antriebsdraht, der um die Antriebsdraht-Aufwindnut der Scheibe
gewunden ist; ein Verbindungsteil, das den Antriebsdraht mit dem
Biegedraht verbindet; und ein Führungsteil,
das in dem Steuerabschnitt vorgesehen ist und ein verschiebbar daran
montiertes Verbindungsteil beinhaltet, wobei in dem Zustand, in
dem der meiste Antriebsdraht um die Scheibe gewunden ist, eine relative
Position zwischen der Scheibe und dem Führungsteil derart bestimmt
wird, daß die
Verlaufs- bzw. Erstreckungsrichtung des Antriebsdraht im wesentlichen
parallel zu der Führungsoberfläche des
Führungsteils
ist.
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Erfindungsgemäß besteht in dem Zustand, in dem
der auf den Antriebsdraht ausgeübte
Zug maximal ist bei Durchführung
der Biegeabschnittsteuerung (wobei der Antriebsdraht um die mit
dem Biegesteuerhebel verbundene Scheibe gewunden ist), da die Erstreckungsrichtung
des Antriebsdrahts im wesentlichen parallel zur Führungsoberfläche des
den Antriebsdraht führenden
Führungsteils
verläuft,
kein Erfordernis für
die Verwendung einer zusätzlichen Kraft
zum Rufwinden des um die Scheibe gewundenen Antriebsdrahts durch
Verwendung des Biegungssteuerhebels. Folglich kann der Biegeabschnitt mit
geringer Kraft gesteuert werden, wodurch die Steuerbarkeit des Endoskops
verbessert wird.
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Des weiteren wird es in dem Zustand,
in dem der auf den Antriebsdraht ausgeübte Zug (wobei hier ebenfalls
der Antriebsdraht um die Scheibe gewunden ist) maximiert ist, während die
Biegeabschnittsteuerung durchgeführt
wird, da der Antriebsdraht im wesentlichen parallel zur Führungsfläche des
Führungsteils
ist, möglich,
einen Verbrauch oder Abrieb des Antriebsdrahts zu verhindern bzw.
zumindest zu reduzieren. Dieser Abrieb des Führungsdrahts wird bewirkt durch
die reibende Bewegung zwischen Antriebsdraht und Wandfläche der
Antriebsdraht-Aufwindnut,
die stattfindet, wenn der Antriebsdraht um die Scheibe gewunden
wird. Folglich wird die Lebensdauer des um die Scheibe des Biegungssteuermechanismus
gewundenen Antriebsdrahts verbessert. Hierdurch kann insgesamt die
Lebensdauer des Antriebsdrahts verbessert werden.
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In dem Zustand, in dem der meiste
Antriebsdraht um die Scheibe gewunden ist, kann die Richtung der
Spiraldrehung der Antriebsdraht-Aufwindnut eine derartige spiralförmige Drehrichtung
sein, daß die
Erstreckungsrichtung des Antriebsdrahts im wesentlichen parallel
zur Führungsoberfläche des
Führungsteils
wird. Da die Position in axialer Richtung des sich aus der Scheibe
erstreckenden Antriebsdrahts geändert
werden kann durch Ändern
der Richtung der Spiraldrehung der Antriebsdraht-Aufwindnut, wird es so möglich, die
Erstreckungsrichtung des Antriebsdrahts im wesentlichen parallel
zur Führungsoberfläche des
Führungsteils
zu machen. Daher besteht keine Notwendigkeit für das Führungsteil, seine Anordnungsstellung
zu ändern,
und es ist ausreichend, lediglich die Richtung der Spiraldrehung der
Antriebsdraht-Aufwindnut zu ändern.
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Des weiteren kann in dem Zustand,
in dem der meiste Antriebsdraht um die Scheibe gewunden ist, das
Führungsteil
in einer derartigen Position angeordnet werden, daß die Verlaufsrichtung
des Antriebsdrahts im wesentlichen parallel zu der Führungsoberfläche des
Führungsteils
wird. Da die Position des angeordneten Führungsteils so gewählt werden
kann, daß sie
der Position in axialer Richtung des aus der Scheibe verlaufenden
Antriebsdrahts entspricht, ist es möglich, den Antriebsdraht und
das Führungsteil
derart anzuordnen, daß die
Verlaufsrichtung des Antriebsdrahts im wesentlichen parallel zu
der Führungsfläche des
Führungsteils
ist. Daher besteht keine Notwendigkeit dafür, daß die Antriebsdrahtaufwindnut
ihre Spiraldrehrichtung ändert
und es reicht für
das Führungsteil
aus, lediglich seine Position der Anordnung zu ändern.
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Noch weiter kann ein Scheibenversatzmechanismus
vorgesehen sein, der die Scheibe in ihrer axialen Richtung versetzt,
derart, daß die
Verlaufsrichtung des Antriebsdrahts im wesentlichen parallel zu
der Führungsoberfläche des
Führungsteils
wird, und zwar in Übereinstimmung
mit der Höhe
in axialer Richtung der Scheibe des um die Scheibe gewickelten Führungsdrahts.
Da dieser Scheibenversatzmechanismus ermöglicht, einen Zustand herzustellen, bei
dem der Antriebsdraht und die Führungsfläche des
Führungsteils
immer im wesentlichen parallel zueinander verlaufen, besteht keine
Notwendigkeit für eine
Verwendung einer übermäßigen bzw.
zusätzlichen
Kraft zum Aufwinden des Antriebsdrahts auf die Scheibe unter Verwendung
des Biegungssteuerhebels; zudem kann der Biegeabschnitt mit kleinerer Kraft gesteuert
werden. Auch wird es möglich,
wirkungsvoll den Verbrauch oder Abrieb des Antriebsdrahts zu verhindern
bzw. zu reduzieren, der durch die reibende Bewegung zwischen Antriebsdraht
und Wandfläche
der Antriebsdraht-Aufwindnut
bewirkt wird.
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Des weiteren kann der Scheibenversatzmechanismus
mit einer an dem Schaftabschnitt der Scheibe ausgebildeten Nockenbahn
bzw. Kurvenbahn versehen sein, wie aber auch einem Kurvenzapfen
an dem Trägerteil
für die
Scheibe zum Tragen der Scheibe, um mit der Nockenbahn zusammenzupassen.
Auch kann der Scheibenversatzmechanismus mit einer Kurve versehen
sein, die an dem Scheibentragteil zum Tragen der Scheibe ausgebildet
ist, wie auch einem Nockenstift, der an dem Schaftabschnitt der
Scheibe ausgebildet ist, um mit der Kurvenscheibe zusammenzupassen.
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Die Erfindung wird nun detailliert
beschrieben anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen. In der folgenden Beschreibung sowie der Zeichnung werden
Bestandteile bzw. Teile mit gleicher Funktion oder gleichem Aufbau
mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Gesamtaufbaus eines Endoskops gemäß dem ersten-
Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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2 eine
Schnittansicht des Umfangsabschnitts eines Biegungssteuerhebels
in dem Steuerabschnitt des Endoskops gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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3 eine
explosionsartige perspektivische Ansicht in Darstellung einer Scheibe
und eines Tragteils der Scheibe in dem Steuerabschnitt des Endoskops;
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4 eine
perspektivische Ansicht in Darstellung des gesamten Aufbaus der
Scheibe und des Tragteils der Scheibe gemäß 3;
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5A und 5B Abbildungen der in einem Endoskop
nach dem Stand der Technik verwendeten Scheibe, wobei 5A eine Außenansicht
der Scheibe und 5B eine
seitliche Schnittansicht der Scheibe, wiedergibt;
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6A, 6B Diagramme, die schematisch den
Aufbau und den Betrieb des Biegungssteuermechanismus des Endoskops
nach dem Stand der Technik darstellen;
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7A eine
Darstellung, welche das äußere Erscheinungsbild
der Scheibe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt und 7B eine
seitliche Schnittansicht der Scheibe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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8A und 8B Diagramme, die schematisch den
Aufbau und den Betrieb des Biegungssteuermechanismus des Endoskops
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigen;
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9A und 9B Diagramme, die schematisch den
Aufbau und den Betrieb des Biegungssteuermechanismus des Endoskops
gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigen;
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10A und 10B Diagramme, die schematisch
den Aufbau und den Betrieb des Biegungssteuermechanismus des Endoskops
gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigen; und
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11A und 11B Diagramme, die schematisch
den Aufbau und den Betrieb des Biegungssteuermechanismus des Endoskops
gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigen.
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Es folgt die Erläuterung der Erfindung und deren
weiteren Vorteile anhand der Zeichnungen nach Aufbau und ggf. auch
nach Wirkungsweise der dargestellten Erfindung.
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Ein Endoskop gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 1 beschrieben. Wie in dieser 1 gezeigt, besteht ein Endoskop 100 aus
zwei Hauptteilen, von denen einer ein Steuerabschnitt 102 und
der andere ein flexibler Einführabschnitt 104 ist,
der mit dem Steuerabschnitt 102 verbunden und in den Körperhohlraum
einführbar
ist. Der Einführabschnitt 104 umfaßt einen
flexiblen weichen Abschnitt 106, der mit dem Steuerabschnitt 102 verbunden
ist, sowie einen Biegeabschnitt 108, der vorzugsweise biegefrei
und mit dem Ende des weichen Abschnitts 106 verbunden ist.
Ein distaler Endabschnitt 110 mit harter Spitze ist mit
der Spitze des Biegeabschnitts 108 verbunden und mit einem
Objektivfenster (Linse) versehen.
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In dem Steuerabschnitt 102 des
Endoskops 100 ist ein Biegungssteuermechanismus vorgesehen.
Dieser dient der Steuerung der Biegung des obigen Biegeabschnitts 108.
Dieser Biegungssteuermechanismus besteht aus einem Biegungssteuerhebel 112,
einer Scheibe bzw. Rolle 114, die durch den Biegungssteuerhebel 112 gedreht
wird, sowie ein Paar Antriebsdrähte 116a, 116b,
die um die Scheibe 114 gewunden sind, wobei alle zuvor
aufgeführten
Teile in dem Steuerabschnitt 102 des Endoskops 100 vorgesehen
sind. Antriebsdrähte 116a, 116b sind
mit den Biegedrähten 120a, 120b über Verbindungsteile 118a, 118b verbunden,
die verschiebbar auf Führungsteilen 130a, 130b montiert
sind, die in dem Steuerabschnitt 102 vorgesehen sind. Folglich
haben die Antriebsdrähte 116a, 116b die
Wirkung von Steuerdrähten 122a, 122b für den Biegeabschnitt 108.
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2 ist
eine vertikale Schnittansicht in schematischer Darstellung des Zustands
einer Verbindung zwischen dem Biegungssteuerhebel 112 und
der Scheibe 114, die beide in dem Steuerabschnitt 102 vorgesehen
sind.
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3 ist
eine explosionsartige, perspektivische Ansicht in Darstellung der
Scheibe 114 und eines Trageteils 124 der Scheibe 114,
während 4 eine perspektivische Ansicht
in Darstellung eines gesamten Aufbaus der Scheibe
114 und
des Trageteils 124 der in 3 gezeigten
Scheibe 114 ist. Hier bedeutet der Ausdruck "Biegungssteuerhebel 112" einen Biegungssteuerhebel 112a für eine Rechts-/Links
(RL) Biegungssteuerung (bezeichnet im folgenden als "RL-Biegungssteuerhebel 112a") und ein Biegungssteuerhebel 112b für eine Auf-/Ab (AA)-Steuerung
(bezeichnet im folgenden als "AA-Biegungssteuerhebel 112b"). Auch gibt
ein Ausdruck "Scheibe 114" eine Scheibe 114a für eine RL-Steuerung
(wird hier im folgenden als "RL-Steuerscheibe 114a" bezeichnet)
und eine Scheibe 114b zur A/A-Steuerung (wird hier im folgenden
als "A-A-Scheibensteuerung 114b" bezeichnet)
an. Des weiteren gibt ein Ausdruck "Schaftabschnitt 115 der Scheibe" einen Schaftabschnitt 115a der
Scheibe für eine
RL-Steuerung (wird hier im folgenden als "RL-Steuerscheibe 115a" bezeichnet)
und einen Schaftabschnitt 115b für die Scheibe zur AA-Steuerung
(wird hier im folgenden als "AA-Steuerscheiben-Schaftabschnitt 115b" bezeichnet)
an. Des weiteren gibt ein Ausdruck "Trageelement 124 für Scheibe" ein Scheibentragelement 124a zur
RL-Steuerung (wird hier im folgenden als "RL-Scheibentrageteil 124a" bezeichnet)
und ein Trageelement 124b für Scheiben zur AA-Steuerung
(wird hier im folgenden als "AA-Scheibentrageteil 124b" bezeichnet)
an.
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Wie in 3 gezeigt,
ist eine Platte 125 zum Fixieren eines Schaftes (wird im
folgenden als "Schaftfixierplatte 125" bezeichnet),
im Inneren des obigen Steuerabschnitts 102 angeordnet und
ist unbewegbar mit Hilfe von Schrauben oder ähnlichem mit einem fixierten
bzw. festen Schaft 126 versehen. Ebenfalls ist ein ringförmiges Scheibentrageteil 127 mit
Hilfe von Schrauben oder ähnlichem
fest an der Schaftfixierplatte 125 angebracht und die RL-Steuerscheibe 114a wird
entlang des fixierten Schafts 126 eingeführt, um
im Inneren des ringförmigen
Scheibentrageteils 127 aufgenommen zu werden.
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Das RL-Steuerscheibentrageteil 124a wird entlang
des Schaftabschnitts 115a der RL-Steuerscheibe 114a eingeführt, während die
AA-Steuerscheibe 114b entlang des RL-Steuerscheibentrageteils 124a eingeführt wird.
Das AA-Scheibentrageteil 124b wird
entlang des Schaftabschnitts 115b der AA-Steuerscheibe 114b eingeführt. Das
AA-Steuerscheibentrageteil 124b wird
mit Hilfe von Schrauben oder ähnlichem über das
RL-Steuerscheibentrageteil 124a und das ringförmige Scheibentrageteil 127b an der
Schaftfixierplatte 125 fixiert.
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Antriebsdrähte 116a, 116b sind
um die RL-Steuerscheibe 114a gewunden, während Antriebsdrähte 116c, 116d um
die AA-Steuerscheibe 114b gewunden sind.
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Des weiteren sind die Antriebsdrähte 116a, 116b, 116c und 116d jeweils
mit Biegedrähten 120a, 120b, 120c und 120d über Verbindungsteile 118a, 118b, 118c und 118d verbunden,
die verschiebbar auf einem Führungsteil
angeordnet sind, wie dies in 8 gezeigt
ist. Das Führungsteil 30 ist
im Inneren des Steuerabschnitts 102 angeordnet.
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Wie in 2 gezeigt,
ist der Schaftabschnitt 115a der RL-Steuerscheibe 114a mit
dem RL-Biegungssteuerhebel 112a verbunden, während der Schaftabschnitt
der AA-Steuerscheibe 114b mit
dem AA-Biegungssteuerhebel 112b verbunden ist. Wird der
Biegungssteuerhebel 112 gedreht, so wird bei oben beschriebenem
Aufbau die Scheibe 114 über den
Scheibenwellenabschnitt 115 gedreht. Daher wird die Scheibe 114 um
einen Winkel gedreht, der dem Winkel der Drehung des Biegungssteuerhebels 112 entspricht.
Wird beispielsweise der RL-Biegungssteuerhebel 112a gedreht, so
wird der Scheibenwellenabschnitt 115a gedreht und dann
wird die RL-Steuerscheibe 114a um einen Winkel gedreht, der
dem Drehwinkel des Biegungssteuerhebels 112a entspricht.
Auf diese Weise kann sich der Steuerdraht 122 zurück und vor
bewegen, wodurch sich der Biegeabschnitt 108 in Richtung
nach rechts oder links bewegen kann.
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Als nächstes wird die Scheibe des
Biegungssteuermechanismus gemäß der Erfindung
detailliert beschrieben. Insbesondere erfolgt die detaillierte Beschreibung
in Bezug auf die konkrete Ausgestaltung der Scheibe, wie auch die
positionsmäßige Beziehung
zwischen der Scheibe und einem Führungsteil. Zunächst wird
hierzu die Scheibe 114 des Biegungssteuermechanismus gemäß der Erfindung
mit einer Scheibe nach dem Stand der Technik unter Bezugnahme auf
die Zeichnungen, verglichen. 5A und 5B zeigen die Ausgestaltung
einer Scheibe 10 nach dem Stand der Technik und 6A und 6B zeigen die positionsmäßige Beziehung
zwischen der Scheibe 10 und dem Führungsteil 20 nach
dem Stand der Technik. Da die RL-Steuerscheibe und die AA-Steuerscheibe
im wesentlichen den gleichen Aufbau haben, gilt, daß der RL-Steuerscheibenschaftabschnitt und
der AA-Steuerscheibenschaftabschnitt ebenfalls hier im wesentlichen
den gleichen Aufbau haben. Daher werden beide Scheiben und beide
Scheibenschaftabschnitte in der folgenden Beschreibung kollektiv
als Scheibe 10 und als Scheibenschaftabschnitt 9 bezeichnet.
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Wie in den 5A und 5B gezeigt,
ist die Scheibe an einem Endabschnitt des Scheibenschaftabschnitts 9 vorgesehen.
Eine Nut 12, um die ein Antriebsdraht 14 gewunden
ist (wird im folgenden als "Antriebsdraht-Aufwindnut" bezeichnet) ist
an der Umfangsoberfläche
der Scheibe 10 ausgebildet. Wie in 5A gezeigt, ist die Antriebsdraht-Aufwindnut 12 in
Form einer Spirale ausgebildet, die durchgehend in Umfangsrichtung
der Scheibe 10 verläuft.
Die Antriebsdraht-Aufwindnut 12 ist derart ausgebildet, daß mehrere
Stufennuten in axialer Richtung des Schaftabschnitts 9 von
der Endfläche
der Scheibe 10 in Richtung des Scheibenschaftabschnitts 9 ausgebildet
sind. Der Endabschnitt eines Antriebsdrahts ist fest verbunden mit
dem einen Endabschnitt der Antriebsdraht-Aufwindnut 12,
während
der Endabschnitt des anderen Antriebsdrahts fest mit dem anderen
Endabschnitt der Antriebsdrahtnut 12 verbunden ist.
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6A und 6B zeigen einen Zustand,
der erzielt ist, wenn der Antriebsdraht 14 um die Antriebsdraht-Aufwindnut 12,
wie oben beschrieben, aufgewunden wird. In diesen Figuren ist jedoch
lediglich ein Antriebsdraht gezeigt und auf den anderen ist verzichtet
worden.
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Der aus der Scheibe 10 heraus
sich erstreckende Antriebsdraht 14 ist mit einem Biegedraht 16 über ein
Verbindungsteil 18 verbunden, das verschiebbar auf einem
Führungsteil 20 montiert
ist. Falls die Scheibe 10 wie obige in eine Richtung gedreht
wird, so wird folglich ein Antriebsdraht aufgenommen oder aufgewunden,
während
der andere abgegeben oder abgewunden wird. Falls die Scheibe 10 in
die Richtung entgegengesetzt zu der Obigen gedreht wird, so wird
im Gegensatz hierzu der andere Antriebsdraht aufgenommen (aufgewunden),
während
ein Antriebsdraht abgegeben oder abgewunden wird.
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Dementsprechend kann vermieden werden, dass
der Antriebsdraht um die gleiche Antriebsdraht-Aufwindnut 12 zwei
oder mehrere Male gewunden wird. Hierdurch kann das sog. Doppelaufwinden vermieden
werden. Dadurch wird verhindert, dass die gleichen Antriebsdrähte einander überlagern
und stören,
was wiederum zur Verbesserung der Lebensdauer des Antriebsdrahts
beiträgt.
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Da die Antriebsdraht-Aufwindnut 12 in
Form einer Spirale ausgebildet ist, wird es des weiteren möglich, einen längeren Antriebsdraht 14 aufzuwinden.
Daher kann der Aufwinddurchmesser der Scheibe 10 größer gewählt werden,
wodurch das Drehmoment der Scheibe 10 reduziert werden
kann. Diese Effekte der spiralförmigen
Antriebsdraht-Aufwindnut 12 ermöglichen
einen Biegungssteuermechanismus mit exzellenter Steuerbarkeit.
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Selbst die Scheibe 10 mit
der oben erwähnten
Struktur kann überaus
nützliche
Effekte liefern. Falls jedoch die Scheibe 10 den folgenden
Nachteilen beikommen kann, könnte
sie jedoch noch mehr Steuerbarkeit sicherstellen und die Lebensdauer
des Antriebsdrahts verlängern.
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Im Falle der Scheibe 10 wird,
wenn die Antriebsdraht-Aufwindnut 12 in
Form einer zweistufigen Spirale ausgebildet ist, die sich entlang
der Außenumfangsoberfläche der
Scheibe 10 erstreckt, wie auch in Achsrichtung des Schaftes
der Scheibe 10, die Verlaufsrichtung des Antriebsdrahts 14 in
Abhängigkeit
von zwei Zuständen
unterschiedlich. Bei dem einen Zustand handelt es sich um den in 6A gezeigten, den sog. neutralen
Zustand, bei dem der Biegeabschnitt nicht gebogen ist; beim anderen
Zustand ist der Biegeabschnitt wie in 6B gezeigt, gebogen.
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Dadurch tritt der Fall auf, dass
der von der Antriebsdraht-Aufwindnut 12 abgegebene Antriebsdraht 14 nicht
im wesentlichen parallel zur Führungsoberfläche des
Führungsteils 20 verläuft. Selbst wenn
der Antriebsdraht 14, der von der inneren Stufennut (Nut
in der Nähe
des Scheibenschafts) der Antriebsdraht-Aufwindnut 12 abgegeben
ist, so eingestellt ist, dass er im wesentlichen wie in 6A gezeigt, parallel zur
Führungsoberfläche des
Führungsteils 20 im
neutralen Zustand ist, geht die wesentliche Parallelität, die oben
eingestellt wurde zwischen der Führungsoberfläche des
Führungsteils 20 und
des von der Stufennut (Nut nahe der Scheibenendoberfläche) der
Antriebsdraht-Aufwindnut 12 abgegebenen Antriebsdraht 14 verloren
aufgrund des Versatzes der Scheibe 10 in axialer Richtung
ihres Schaftes, wie dies in 6B gezeigt
ist, wenn der maximale Zug (bewirkt durch die meiste Drahtwindung)
auf den Antriebsdraht 14 ausgeübt wird. Da der Neigungswinkel Θ zwischen
dem Antriebsdraht 14 und dem Führungsteil 20 bewirkt
wird, muß demgemäß im Falle
der 6B die Scheibe 10 mit
einer gewöhnlichen
Kraft plus 1/cos2θ der Drahtspannung gedreht
werden.
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Je größer der Neigungswinkel zwischen
dem Antriebsdraht 14 und der Führungsoberfläche des Führungsteils 20 wird,
desto stärker
reibt der Antriebsdraht 14 an der Wandfläche der
Antriebsdraht-Aufwindnut 12 der Scheibe 10, wodurch
die Lebensdauer des Antriebsdrahtes 14 aufgrund des Abriebs
reduziert wird.
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Hingegen wird bei der Erfindung in
dem Zustand, in dem der meiste Antriebsdraht 116 um die Scheibe 114 gewickelt
ist, die Verlaufs- bzw. Erstreckungsrichtung des von der Scheibe 114 abgeführten Antriebsdrahtes 116 bestimmt
unter Berücksichtigung
der Position des Führungsteils 130,
derart, dass die Verlaufsrichtung des Antriebsdrahts 116 im
wesentlichen parallel zur Führungsoberfläche des
Führungsteils 130 wird.
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Im folgenden wird nun eine Scheibe 114 des erfindungsgemäßen Biegungssteuermechanismus, wie
er oben beschrieben wurde, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
erläutert. 7A und 7B zeigen den Aufbau der Scheibe 114 des
Biegungssteuermechanismus gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung. 7A ist
eine Außenansicht
der Scheibe 114 und 7B ist
eine vertikale Schnittansicht der Scheibe 114. Hier in
diesem Ausführungsbeispiel
haben die RL-Steuerscheibe und die AA-Steuerscheibe sowie der RL-Steuerscheibenschaftabschnitt
und der AA-Steuerscheibenschaftabschnitt im wesentlichen den gleichen Aufbau.
Daher werden beide Scheiben und beide dieser Scheibenschaftabschnitte
kollektiv als Scheibe 114 und Scheibenschaftabschnitt 115 in
der folgenden Beschreibung bezeichnet.
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Wie in 7A und 7B gezeigt, ist die Scheibe 114 gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
an einem Ende des Scheibenschaftabschnitts 115 vorgesehen, der
in im wesentlichen zylindrischer Form ausgebildet ist. Das andere
Ende (an dem keine Scheibe angebracht ist) des Scheibenschaftabschnittes 115 ist mit
dem Biegungssteuerhebel 112 versehen.
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Wie in 7A gezeigt,
ist die Antriebsdraht-Aufwindnut 128 zum Winden des Antriebsdrahts 116 um
sich selbst, auf dem Außenumfang
der Scheibe 114 ausgebildet. Die Antriebsdraht-Aufwindnut 128 hat
die Form einer Spirale, die sich durchgehend in Umfangsrichtung
der Scheibe 114 erstreckt. Die Antriebsdraht-Aufwindnut 128 in
diesem Ausführungsbeispiel
hat also auch die Form einer Spirale, die sich durchgehend in Umfangsrichtung
der Scheibe 114 erstreckt, wobei jedoch die Umdrehungsrichtung
dieser Spirale entgegengesetzt (entgegen dem Uhrzeigersinn zur Umfangsrichtung
der Scheibe 114) zu derjenigen der Spirale der Antriebsdraht-Aufwindnut 12 der
in 5A gezeigten Scheibe 10 ist.
Um es genauer auszudrücken,
ist die spiralförmige
Nut der Antriebsdraht-Aufwindnut 128 derart ausgebildet, dass
mehrere Stufennuten in Richtung von dem Scheibenschaftabschnitt 115 der
Scheibe 114 in Richtung der Endoberfläche der Scheibe 114 ausgebildet
sind.
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Ein Endabschnitt 128a der
Antriebsdraht-Aufwindnut 128 ist fest mit dem Endabschnitt eines
Antriebsdrahts verbunden, während
der andere Endabschnitt 128b der Antriebsdraht-Aufwindnut 128 fest
mit dem Endabschnitt des anderen Antriebsdrahts verbunden ist. Die
Antriebsdraht-Aufwindnut 128 und die Antriebsdraht-Aufwindnut 12 der
Scheibe 10, wie sie in 5A und
5B gezeigt ist, unterscheiden sich voneinander
in dem Punkt, von dem aus das Winden des Antriebsdraht 116 beginnt.
In den 7A und 7B ist der andere Antriebsdraht
weggelassen.
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Der obige Antriebsdraht 116 ist
um die Scheibe 114 gewunden, die so vorgesehen ist, dass
sie in Verbindung mit dem Biegungssteuerhebel 112 in dem
Steuerabschnitt 102 wirkt. Wird der Biegungssteuerhebel 112 gedreht,
so wird der Scheibenschaftabschnitt 115 gedreht. Dabei
wird die Scheibe 114 um einen Winkel gedreht, der gleich
dem Drehwinkel des Biegungssteuerhebels 112 ist. Damit
wird der Antriebsdraht 116 um die Scheibe 114 gewunden und
der Bindedraht 120, der über das Verbindungsteil 118 mit
dem Antriebsdraht 116 verbunden ist, wird in Richtung der
Scheibe 114 zurückgezogen,
wobei der Biegeabschnitt 108 gebogen wird. In gleicher
Weise ist der Antriebsdraht 116 über das Verbindungsteil 118 mit
dem Biegedraht 120 verbunden und wirkt als Steuerdraht 122 des
Biegeabschnitts 108.
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Wie zuvor beschrieben, ist der Antriebsdraht 116 über das
Verbindungsteil 118 mit dem Biegedraht 120 verbunden.
Das Biegeteil 118 ist verschiebbar auf dem Führungsteil 130 angeordnet.
Das Führungsteil 130 ist
zwischen der Scheibe 114 und dem Einführabschnitt 104 des
Steuerabschnitts 102 vorgesehen. In diesem Ausführungsbeispiel
wird das Führungsteile 130 zuvor
angeordnet, derart, daß – im neutralen
Zustand – die
Verlaufsrichtung des Antriebsdrahts 116 gegenüber der
Führungsfläche des Führungsteils 130 geneigt
ist. Wenn der meiste Führungsdraht 116 um
die Scheibe 114 gewunden ist, mit anderen Worten, wenn
die meiste Kraft auf den Führungsdraht 116 beim
Biegungssteuervorgang ausgeübt
wird, so wird es mit dieser Anordnung möglich, die Verlaufsrichtung
des Antriebsdrahts 116 im wesentlichen parallel zur Führungsfläche des
Führungsteils 130 zu
machen.
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Im folgenden wird nun der Betrieb
des Biegungssteuermechanismus des Endoskops gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung unter Bezugnahme auf die 8A und 8B beschrieben. Dabei
zeigt 8A den Zustand
des Biegungssteuermechanismus, bei dem sich der Biegeabschnitt 108 im
neutralen Zustand befindet und 8B den Zustand
des Biegungssteuermechanismus, bei dem der meiste Antriebsdraht 116 um
die Scheibe 114 gewunden ist.
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In dem ersten Ausführungsbeispiel
ist die Antriebsdraht-Aufwindnut 128 in
Form einer entgegen dem Uhrzeigersinn verlaufenden Spirale vorgesehen,
die entlang der Umfangsoberfläche
der Scheibe 114 ausgebildet ist. Der Endabschnitt 117 des
Antriebsdrahts 116 ist mit dem Endabschnitt 128a der
Antriebsdraht-Aufwindnut 128 verbunden, wobei der Endabschnitt 128a an
der Seite der Endoberfläche
der Scheibe 114 vorgesehen ist. Hier steht in der folgenden
Beschreibung der Ausdruck "Seite der
Scheibenoberfläche" für die Seite,
bei der kein Scheibenschaftabschnitt in axialer Richtung der Scheibe
vorgesehen ist, während
der Ausdruck "Seite
des Vorsehens des Scheibenschafts" für
die Seite steht, wo ein Scheibenschaftabschnitt in der axialen Richtung
der Scheibe vorgesehen ist.
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Des weiteren ist in diesem Ausführungsbeispiel
die spiralförmige
Antriebsdraht-Aufwindnut 128 in der Scheibe 114 so
vorgesehen, dass sie sich, wie in 8A und 8B gezeigt, entgegen dem
Uhrzeigersinn entlang der Umfangsrichtung der Scheibe dreht. Der
Antriebsdraht 116 ist mit dem Endabschnitt 128a der
Antriebsdraht-Aufwindnut 128 verbunden,
wobei der Endabschnitt 128a an der Seite der Endoberfläche der
Scheibe 114 angeordnet ist. Das Führungsteil 130 ist
derart angeordnet, dass im neutralen Zustand die Verlaufsrichtung
des Antriebsdrahts 116 zu der Führungsoberfläche des
Führungsteils 130 geneigt
ist.
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Aufgrund dieser Anordnung kann im
neutralen Zustand die Verlaufsrichtung des Antriebsdrahts 116 nicht
parallel zur Führungsoberfläche des
Führungsteils 130 sein,
wie dies aber auch in 8a gezeigt ist.
Im Gegenteil: Wenn, wie in 8b gezeigt, der
meiste Antriebsdraht 116 um die Scheibe 114 gewunden
ist, so verläuft
die Position der Scheibe 114 in ihrer axialen Richtung,
dort wo der Antriebsdraht 116 aus der Antriebsdraht-Aufwindnut 128 abgegeben
wird, im wesentlichen auf der gleichen Höhe wie die Position des Verbindungsteils 118 auf
dem Führungsteil 130.
Daher wird die Verlaufsrichtung des Antriebsdrahts 116 im
wesentlichen parallel zur Führungsoberfläche des
Führungsteils 130.
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Wie oben beschrieben, wird daher
bei dem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung in dem Zustand, in dem der auf den Antriebsdraht 116 ausgeübte Zug
maximiert ist, mit anderen Worten, wenn der meiste Antriebsdraht 116 um
die Scheibe 114 gewunden ist, die relative Position zwischen
dem Antriebsdraht 116 und dem Führungsteil 130 derart
bestimmt, dass sie im wesentlichen parallel zueinander werden. Mit
obiger Ausgestaltung ist es möglich, dass
der Biegungssteuerhebel 112 die Scheibe 114 zum
Aufwinden des Steuerdrahtes 122 darauf, dreht, ohne dass
irgendeine zusätzliche
Kraft ausgeübt wird,
sondern mit der kleineren Kraft verglichen mit dem System mit der
Scheibe 10 des Biegungssteuermechanismus, wie er in 5 gezeigt ist. Da der Biegeabschnitt 108 mit
geringerer Kraft gesteuert werden kann, ist folglich die Steuerbarkeit
des Endoskops verbessert.
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In dem Zustand, in dem der auf den
Antriebsdraht 116 ausgeübte
Zug maximiert ist, mit anderen Worten, wenn der meiste Antriebsdraht
um die Scheibe 114 gewunden ist und wenn der Antriebsdraht 116 und
das Führungsteil 130 im
wesentlichen parallel zueinander gehalten sind, wird es des weiteren
möglich,
einen Verbrauch oder Abrieb des Antriebsdrahtes zu verhindern bzw.
zu reduzieren, der bewirkt wird durch die reibende Bewegung des
Antriebsdrahts 116 an der Wandfläche der Antriebsdraht-Aufwindnut 128,
was stattfindet, wenn der Antriebsdraht 116 um die Scheibe 114 gewunden
wird. Auf diese Weise kann die Lebensdauer des um die Scheibe 114 gewundenen
Antriebsdrahts 116 verbessert werden.
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Als nächstes wird der Biegungssteuermechanismus
für das
Endoskop gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung beschrieben unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Die 9A und 9B zeigen dabei schematisch den Aufbau
und den Betrieb des Biegungssteuermechanismus für das Endoskop gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Dabei zeigt 9A den
Biegungssteuermechanismus im neutralen Zustand (keine Biegungssteuerung),
während 9B den Biegungssteuermechanismus
im Zustand angibt, in dem der meiste Antriebsdraht 116 um
die Scheibe 214 gewunden ist. Das Endoskop, bei dem der
Biegungssteuermechanismus dieses Ausführungsbeispiels Verwendung
findet, ist dasselbe wie es in Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel
beschrieben wurde; demzufolge wird auf dessen detaillierte Erläuterung
verzichtet. Dieser Verzicht gilt auch in Bezug auf die anderen Ausführungsbeispiele,
die später
beschrieben werden.
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Wie in 9B gezeigt,
unterscheidet sich in dem Zustand, in dem der meiste Antriebsdraht 116 um
die Scheibe 214 gewunden ist, der Bindungssteuermechanismus
des zweiten Ausführungsbeispiels von
dem des ersten Ausführungsbeispiels
durch den Aufbau der Scheibe 214, wie auch der Anordnungsposition
des Führungsteils 230.
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Um genauer zu werden, ist die Scheibe 214 des
zweiten Ausführungsbeispiels
mit einer Antriebsdraht-Aufwindnut 228 in gleicher Weise
versehen, wie die Scheibe 10, die mit der in 5 gezeigten Antriebsdraht-Aufwindnut 12 versehen
ist. Das heißt, dass
beide Antriebsdraht-Aufwindnuten 228 und 12 in ähnlicher
Weise entlang der Umfangsrichtung der entsprechenden Scheibe und
in Form einer über
den Uhrzeigersinn verlaufenden Spirale ausgebildet sind. Wie in 9B gezeigt, ist auch der
Endabschnitt 117 des Antriebsdrahts 116 mit dem
Endabschnitt 228a der Antriebsdraht-Aufwindnut 228 an
der Seite der Schaftvorsehung der Scheibe 214 verbunden
und erstreckt sich davon.
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Des weiteren bleibt, wie in 9A gezeigt, im neutralen
Zustand, bevor der Antriebsdraht von der Scheibe 214 aufgewickelt
wird, das Verbindungsteil 118, das verschiebbar um das
im Inneren des Steuerabschnitts vorgesehene Führungsteil 230 montiert
ist, in der Position, die in axialer Richtung der Scheibe 214 abweicht
von der Position, bei der sich der Antriebsdraht 116 erstreckt.
Zu diesem Zeitpunkt bildet der Antriebsdraht 116 einen
Winkel θ' in Bezug auf die
vertikale Richtung zu der axialen Richtung der Scheibe 214.
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Mit einem derartigen Aufbau wird,
wenn der meiste Antriebsdraht 116 aufgewunden ist, die
Position des Führungsteils 230 derart
bestimmt, dass die Verlaufsrichtung des Antriebsdrahts 116 und
die Führungsfläche des
Führungsteils 230 im
wesentlichen parallel zueinander sind. Wie dies wird die relative Position
zwischen der Scheibe 214 und dem Führungsteil 230 derart
bestimmt, dass die Verlaufsrichtung des Antriebsdrahts 116 parallel
zu der Führungsfläche des
Führungsteils 230 wird.
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Da das Führungsteil 230 wie
in 9A gezeigt angeordnet
ist, kann im neutralen Zustand der Antriebsdraht 116 nicht
parallel zu der Führungsfläche des
Führungsteils 230 sein,
sondern ist nach oben geneigt, in Richtung zu dem Erstreckungspunkt des
Antriebsdrahts 116 aus der Scheibe 214, wie dies
in 9A gezeigt ist. Im
Gegensatz dazu gelangt in dem Zustand, in dem der meiste Antriebsdraht 116 um
die Scheibe 214 gewunden ist, wie dies in 9B gezeigt ist, wenn der Antriebsdraht 116 um die
spiralförmige
Antriebsdraht-Aufwindnut 228 gewunden ist, die an der Seite
der Scheibe 214 vorgesehen ist, wo der Schaft vorgesehen
ist, der Erstreckungspunkt des Antriebsdrahts 116 aus der
Antriebsdraht-Aufwindnut 228 nach unten bis zu dem gleichen
Höhenniveau
wie demjenigen des Verbindungsteils 118, das an dem Führungsteil 230 montiert,
das im Inneren des Steuerabschnitts vorgesehen ist.
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Wenn der meiste Antriebsdraht 116 um
die Scheibe 214 gewunden ist, werden aufgrund dessen die
Verlaufsrichtung des Antriebsdrahts 116 und die Führungsfläche des
Führungsteils 230 parallel
zueinander und zu diesem Zeitpunkt ist die positionsmäßige Beziehung
zwischen dem Antriebsdraht 116 und dem Führungsteil 230 relativ
bestimmt. Wenn der auf den Antriebsdraht 116 ausgeübte Zug
maximiert ist, mit anderen Worten, wenn der meiste Antriebsdraht 116 um
die Scheibe 214 gewunden ist, wird dadurch der Antriebsdraht 116 im
wesentlichen parallel zu dem Führungsteil 230.
Demgemäß besteht
verglichen mit der Scheibe 10 des in 5 gezeigten
Biegungssteuermechanismus keine Notwendigkeit für die Verwendung einer zusätzlichen
Kraft zum Aufwinden des Antriebsdrahts 116 um die Scheibe 214 und es
wird möglich,
den Biegungssteuerhebel 112 mit kleinerer Kraft zu drehen.
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Wenn der auf den Antriebsdraht 116 ausgeübte Zug
maximiert ist, d.h., wenn der meiste Antriebsdraht 116 um
die Scheibe 214 gewunden ist und wenn der Antriebsdraht 116 und
das Führungsteil
im wesentlichen parallel zueinander werden, so wird es nebendem
möglich,
den Verbrauch oder den Abrieb des Antriebsdrahts 116 zu
reduzieren, der bewirkt wird durch die reibende Bewegung des Antriebsdrahts 116 mit
der Wandfläche
der Antriebsdraht-Aufwindnut 228. Die reibende Bewegung
findet selbstverständlich
statt, wenn der Antriebsdraht 116 um die Scheibe 214 gewunden
wird.
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Da keine Möglichkeit besteht, dass der
Antriebsdraht 116 selbst im neutralen Zustand in Kontakt
mit dem Führungsteil 230 ist,
wird es weiter möglich,
einen Verbrauch oder Abrieb des Antriebsdrahts 116 zu verhindern
bzw. zu reduzieren, der durch die reibende Bewegung zwischen Antriebsdraht 116 und Führungsteil 230 bewirkt
wird.
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Als nächstes wird der Biegungssteuermechanismus
für das
Endoskop gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel
der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die
diesbezüglichen 10A und 10B zeigen schematisch den Aufbau und
den Betrieb des Biegungssteuermechanismus für das Endoskop gemäß dem dritten
Ausführungsteil
der Erfindung zeigen. 10A zeigt
dabei den Biegungssteuermechanismus, wenn er sich im neutralen Zustand
befindet und 10B zeigt
den Zustand des Biegungssteuermechanismus, wenn der meiste Antriebsdraht 116 um die
Scheibe 314 gewunden ist.
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Nebendem ist beim Biegungssteuermechanismus
gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel,
wie es in den 10A und 10B gezeigt ist, ein Scheibenversatzmechanismus
vorgesehen, der ermöglicht, dass
eine Scheibe 314 sich in deren axialen Richtung derart
auf und ab bewegt, dass die Verlaufsrichtung des Antriebsdrahts 116 im
wesentlichen parallel zu der Führungsfläche des
Führungsteils 130 entsprechend
der Höhe
des Antriebsdrahts 116 wird, der um die Scheibe 314 in
deren axialen Richtung gewunden ist.
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Durch das Vorsehen des obigen Scheibenversatzmechanismus
wird es möglich,
einen Zustand zu erzeugen, bei dem der Antriebsdraht 116 und
die Führungsfläche des Führungsteils 130,
auf dem ein montiertes Führungsteil
ist, immer im wesentlichen parallel zueinander verlaufen, wobei
das Verbindungsteil 118 den Antriebsdraht 116 mit
dem Biegedraht 120 verbindet. Aufgrund dessen besteht keine Notwendigkeit
der Verwendung einer zusätzlichen Kraft
zum Aufwinden des Antriebsdrahts 116 um die Scheibe 314 unter
Verwendung des Biegungssteuerhebels 112 und der Biegeabschnitt 108 kann
mit kleinerer Kraft gesteuert werden. Des weiteren wird es möglich, den
Verbrauch oder Abrieb des Antriebsdrahts 116 zu verhindern
bzw. zu reduzieren, der bewirkt wird durch die reibende Bewegung
zwischen dem Antriebsdraht 116 und der Wandfläche der
Antriebsdraht-Aufwindnut 328.
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Im folgenden wird detailliert der
konkrete Aufbau des Scheibenversatzmechanismus gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben. Wie in den 10A und 10B gezeigt, umfasst der
Scheibenversatzmechanismus eine Kurve vom zylinderförmigen Typ 330,
die auf einem Scheibenschaftabschnitt 315 vorgesehen ist,
sowie einen Kurvenzapfen 325, der auf einem Trageteil 324 vorgesehen
ist, das die Scheibe 314 im Steuerabschnitt derart dreht, dass
der Kurvenzapfen 325 in die Kurvenbahn 332 der
zylinderförmigen
Kurve 330 paßt.
Die zylinderförmige
Kurve 330 kann in einem Bereich angeordnet sein, der beispielsweise
der Bereich zwischen der Scheibe 314 und dem Biegungssteuerhebel 112 ist.
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Ähnlich
der in den 5A und 5B gezeigten Scheibe 10,
beinhaltet die Scheibe 314 gemäß diesem Ausführungsbeispiel
die Antriebsdraht-Aufwindnut 328 in Form einer im Uhrzeigersinn
verlaufenden Spirale, die auf der Umfangsoberfläche der Scheibe 314 so
ausgebildet ist, dass sie sich in Umfangsrichtung der Scheibe 314 erstreckt.
Die Antriebsdraht-Aufwindnut 328 ist derart ausgebildet,
dass mehrere Stufennuten in Form einer Spirale entlang der axialen
Richtung des Schaftabschnitts
315 von der Seite der Endfläche der
Scheibe 314 in Richtung der Seite des Scheibenschaftabschnitts 315 ausgebildet
sind. Nebendem ist, wie in 10B gezeigt, der
eine Endabschnitt 328a der Antriebsdraht-Aufwindnut 328 fest
mit dem Endabschnitt des einen Antriebsdrahts verbunden, während der
andere Endabschnitt der Antriebsdraht-Aufwindnut 328b fest mit
dem Endabschnitt des anderen Antriebsdrahts verbunden ist. In der
Darstellung der 10A und 10B ist auf den anderen Antriebsdraht
verzichtet.
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Wie in den 10A und 10B gezeigt,
ist obige zylinderförmige
Kurve 330 so ausgestaltet, dass sie den gleichen Durchmesser
hat, wie die Scheibe 314 und die Kurvenbahn 332 ist
in Form einer Spirale ausgebildet, die sich in Umfangsrichtung ähnlich der Antriebsdraht-Aufwindnut 328 der
Scheibe 314, erstreckt. Nebendem ist der in die Kurve 332 passende Kurvenzapfen 325 in
der inneren Umfangsoberfläche des
Scheibentrageteils 324 vorgesehen, eingeführt in den
Schaftabschnitt 315 der Scheibe 314.
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Wird die Scheibe 314 durch
den Biegungssteuerhebel 112 gedreht, so wird gemäß dem Biegungssteuermechanismus
des dritten Ausführungsbeispiels
die zylinderförmige
Kurve 330 in Verbindung mit der Drehung der Scheibe 314 gedreht.
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Falls die zylinderförmige Scheibe 330 gedreht
wird, so wird der über
das Scheibentrageteil 324 fixierte Kurvenzapfen 325 entlang
der Kurvenbahn 332 geführt,
wobei die zylinderförmige
Kurve 330 in axialer Richtung gleitet, wobei in Verbindung damit
die Scheibe 314 ebenfalls in axialer Richtung gleitet.
Als Folge dessen wird, wie in 10B gezeigt,
die Scheibe 314 in axialer Richtung um die Länge X versetzt.
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Wie in 10B,
ist in dem Zustand, in dem der meiste Antriebsdraht 116 um
die Scheibe 314 gewunden ist, die Anordnungsposition des
Kurvenzapfens 315 derart bestimmt, dass die Höhe in axialer Richtung
des sich aus der Antriebsdraht-Aufwindnut 328 erstreckenden
Antriebsdrahts 116 die gleiche wird wie diejenige der Führungsfläche (d.h.
Anordnungsposition des Verbindungsteils 118) des Führungsteils 130.
Aufgrund dessen wird die Verlaufsrichtung des Antriebsdrahts 116,
der aus der Scheibe 314 austritt, immer im wesentlichen
parallel zur Führungsfläche des
Führungsteils 130.
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Wenn der meiste Antriebsdraht 116 um
die Scheibe 314 gewunden ist und der auf den Antriebsdraht 116 ausgeübte Zug
maximiert wird, kann auf diese Weise, da der Antriebsdraht 116 und
die Führungsfläche des
Führungsteils 130 im
wesentlichen parallel zueinander werden, der Biegungssteuerhebel 112 gedreht
werden ohne Verwendung einer zusätzlich
bzw. übermäßigen Kraft.
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Des weiteren kann durch den Versatzmechanismus
des dritten Ausführungsbeispiels
die Verlaufsrichtung des Antriebsdrahts 116 immer im wesentlichen
parallel zur Führungsfläche des
Führungsteils 130 eingestellt
werden, wobei dies nicht beschränkt
ist auf die Situation, in der der auf den Antriebsdraht 116 ausgeübte Zug
maximiert ist. Folglich wird es möglich, wirkungsvoller einen
Verbrauch oder einen Abrieb des Antriebsdrahts 116 zu verhindern bzw.
zu reduzieren, der bewirkt wird durch die reibende Bewegung des
Antriebsdrahts 116 an der Wandfläche der Antriebsdraht-Aufwindnut 328,
wenn der Antriebsdraht 116 um die Scheibe 314 gewunden wird.
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Als nächstes wird ein Biegungssteuermechanismus
für das
Endoskop gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel
der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Dabei
zeigen die 11A und 11B schematisch den Aufbau
und den Betrieb des Biegungssteuermechanismus für das Endoskop gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung. 11A zeigt
den Biegungssteuermechanismus in dem neutralen Zustand und 11B zeigt den Biegungssteuermechanismus,
wenn der meiste Antriebsdraht 116 um eine Scheibe 414 gewunden
ist zum Zeitpunkt des Durchführens
der Biegungssteuerung.
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Der Aufbau der Scheibe 414 gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel
ist gleich demjenigen der Scheibe 314 gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel.
Eine Antriebsdraht-Aufwindnut 428, ein Endabschnitt 428a und
ein Endabschnitt 428b in dem vierten Ausführungsbeispiel
entsprechen der Antriebsdraht-Aufwindnut 328, dem Endabschnitt 328a bzw.
dem Endabschnitt 328b des oben beschriebenen dritten Ausführungsbeispiels.
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Die Scheibe 414 des vierten
Ausführungsbeispiels
ist ebenfalls mit einem Scheibenversatzmechanismus versehen, der
die Scheibe 414 in ihrer axialen Richtung in gleicher Weise
wie die Scheibe 314 des dritten Ausführungsbeispiels versetzen kann.
Das Vorgehende unterscheidet sich jedoch von letzteren insofern,
als bei dem Scheibenversatzmechanismus des vierten Ausführungsbeispiels
ein Kurvenzapfen 425 an dem Scheibenschaftabschnitt 415 vorgesehen
ist, während
eine Kurvenbahn 426 an dem Scheibentrageteil 424 vorgesehen
ist.
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Um es klarer auszudrücken, ist,
wie in den 11A und 11B gezeigt, eine Kurvenbahn 426 entlang
der Innenfläche
des Scheibentrageteils 424 vorgesehen, das in den Schaftabschnitt 415 der
Scheibe 414 eingeführt
ist, wobei die Kurvenbahn 426 die Form einer Spirale aufweist,
die sich in Umfangsrichtung der obigen Innenfläche des Scheibentrageteils 424 erstreckt.
Nebendem ist der in die Kurvenbahn 426 passende Kurvenzapfen 425 an
dem Schaftabschnitt 415 innerhalb eines Bereichs zwischen
der Scheibe 414 und dem Biegungssteuerhebel 112 vorgesehen.
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Wenn die Scheibe 414 durch
den Biegungssteuerhebel 112 gedreht wird, wird gemäß dem Biegungssteuermechanismus
des vierten Ausführungsbeispiels
der Kurvenzapfen 425 gedreht in Verbindung mit der Drehung
des Biegungssteuerhebels 112. Zu diesem Zeitpunkt wird
der Kurvenzapfen 425 entlang der Kurvenbahn 426 des
Scheibentrageteils 424 geführt, wobei die Scheibe 414 in
axialer Richtung gleitet bzw. verschoben wird. Als Folge dessen wird,
wie in 11B gezeigt,
die Scheibe 414 in axialer Richtung um die Länge X versetzt.
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Wie in 11B gezeigt,
ist die Position der Ausbildung der Kurvenbahn 426 derart
bestimmt, dass in dem Zustand, in dem der meiste Antriebsdraht 116 um
die Scheibe 414 gewunden ist, die Höhe in der axialen Richtung
des sich aus der Antriebsdraht-Aufwindnut 428 erstreckenden
Antriebsdrahts 116 die gleiche wird wie diejenige der Führungsfläche (d.h.
Anordnungsposition des Verbindungsteils 118) des Führungsteils 130.
Als Folge dessen wird die Verlaufsrichtung des Antriebsdrahts 116,
der sich aus der Scheibe 414 erstreckt, immer im wesentlichen
parallel zur Führungsfläche des Führungsteils 130.
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Wenn der meiste Antriebsdraht 116 um
die Scheibe 414 gewunden ist und der auf den Antriebsdraht 116 ausgeübte Zug
maximiert ist, kann auf diese Weise der Biegungssteuerhebel 112 gedreht
werden ohne Ausübung
einer zusätzlichen
bzw. überschüssigen Kraft,
da der Antriebsdraht 116 und die Führungsfläche des Führungsteils 130 im
wesentlichen parallel zueinander sind.
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Des weiteren kann gemäß dem Versatzmechanismus
des vierten Ausführungsbeispiels
die Verlaufsrichtung des Antriebsdrahts 116 immer im wesentlichen
parallel zur Führungsfläche des
Führungsteils 130 sein,
wobei dies nicht nur beschränkt
ist auf den Fall, bei dem der auf den Antriebsdraht 116 ausgeübte Zug
maximiert ist. Als Folge dessen wird es möglich, effektiver den Verbrauch
oder den Abrieb des Führungsdrahts 116 zu
verhindern bzw. zu reduzieren, der bewirkt wird durch die Reibbewegung
zwischen dem Antriebsdraht 116 und der Wandfläche der
Antriebsdraht-Aufwindnut 428, wenn der Antriebsdraht 116 um
die Scheibe 414 gewunden wird.
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Während
mehrere bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung gezeigt und beschrieben wurden unter Bezugnahme auf
die beigefügten
Zeichnungen, ist es selbstverständlich,
dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Es
ist für
den Durchschnittsfachmann selbstverständlich, dass verschiedenste Änderungen
und Modifikationen durchgeführt
werden können,
ohne von den Prinzipien und dem Geist der Erfindung abzuweichen,
wobei der Bereich der Erfindung in den beigefügten Ansprüchen definiert ist. Es ist
selbstverständlich,
dass diese Änderungen
und Modifikationen in den Bereich der Erfindung fallen.
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Beispielsweise ist bei dem ersten
Ausführungsbeispiel
eine Ausführungsform
beschrieben, bei der eine Antriebsdraht-Aufwindnut in Form einer entgegen
dem Uhrzeigersinn verlaufenden Spirale auf der äußeren Umfangsfläche der
Scheibe, entlang der Umfangsrichtung, ausgebildet ist. Die Erfindung ist
jedoch nicht immer auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Falls
der Antriebsdraht fest mit dem Endabschnitt der Antriebsdraht-Aufwindnut
an der Seite der Endfläche
der Scheibe fest verbunden ist, kann die AntriebsdrahtAufwindnut
in Form einer im Uhrzeigersinn verlaufenden Spirale, die entlang
der Umfangsfläche
der Scheibe ausgebildet ist, dieselben Wirkungen mit sich bringen,
wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
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Nebendem sind bei dem zweiten, dritten
und vierten Ausführungsbeispiel
Ausführungsformen
beschrieben, bei denen jede Antriebsdraht-Aufwindnut in Form einer entgegen
dem Uhrzeigersinn verlaufenden Spirale auf der äußeren Umfangsfläche der Scheibe
entlang deren Umfangsrichtung ausgebildet ist. Die Erfindung ist
jedoch nicht immer auf diese Ausführungsform beschränkt. Falls
der Antriebsdraht fest mit dem Endabschnitt der Antriebsdraht-Aufwindnut,
schaftseitig der Scheibe, fest verbunden ist, kann selbst eine Antriebsdraht-Aufwindnut
in Form einer entgegen dem Uhrzeigersinn verlaufenden Spirale, die
auf der Umfangsoberfläche
der Scheibe ausgebildet ist, dieselben Wirkungen mit sich bringen.
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Wie schon erläutert wurde, kann mit dem Biegungssteuermechanismus
für das
Endoskop, wenn der auf den Antriebsdraht ausgeübte Zug maximiert ist, da die
Verlaufsrichtung des Antriebsdrahts im wesentlichen parallel zur
Führungsfläche des Führungsteils
wird, die Steuerung des Biegeabschnitts durchgeführt werden durch Aufwinden
des um die Scheibe aufgewundenen Drahtes mit geringerer Kraft. Demgemäß liefert
die Erfindung ein Endoskop mit verbesserter Steuerbarkeit.
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Wenn der auf den Antriebsdraht ausgeübte Zug
maximiert ist, wird, da die Verlaufsrichtung des Antriebsdrahts
im wesentlichen parallel zur Führungsfläche des
Führungsteils
wird, nebendem die Möglichkeit
eröffnet,
einen Verbrauch oder Abrieb des Führungsdrahts zu verhindern
bzw. zu reduzieren, der bewirkt wird durch die reibende Bewegung zwischen
dem um die Scheibe gewundenen Führungsdraht
und der Wandfläche
der entlang der Umfangsfläche
der Scheibe vorgesehenen Antriebsdraht-Aufwindnut. Aufgrund dessen kann die
Lebensdauer des Antriebsdrahts verbessert werden.
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Da erfindungsgemäß ein Scheibenversatzmechanismus
vorgesehen ist, mit dem die Scheibe in ihrer axialen Richtung in Übereinstimmung
mit der Höhe
in axialer Richtung des um die Scheibe gewundenen Antriebsdrahts
nach oben und unten bewegt werden kann, derart, dass die Verlaufsrichtung
des Antriebsdrahts im wesentlichen parallel zur Führungsfläche des
Führungsteils
wird, wird es des weiteren möglich,
dass die Verlaufsrichtung des Führungsdrahtes
immer im wesentlichen parallel zur Führungsfläche des Führungsteils ausgerichtet ist. Aufgrund
dessen wird es möglich,
effektiver den Verbrauch oder Abrieb des Führungsdrahts zu verhindern
bzw, zu reduzieren, der bewirkt wird durch die reibende Bewegung
zwischen Führungsdraht
und Wandfläche
der Antriebsdraht-Aufwindnut,
wenn der Führungsdraht
um die Scheibe gewunden wird.